(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211242744.5 (22)申请日 2022.10.11 (71)申请人 北京唯实深蓝科技有限公司 地址 100085 北京市海淀区清河嘉园东区 甲1号楼12层1217B (72)发明人 李博　付常亮　李瑞　王飞　 马义宁　 (51)Int.Cl. G06F 9/451(2018.01) E21D 9/10(2006.01) (54)发明名称 一种基于智能交互界面的掘进机截割轨迹 规划方法 (57)摘要 本发明提供了一种基于智能交互界面的掘 进机截割轨迹规划方法， 通过智能监控软件交互 界面， 提供巷道断面参数与截割工艺路径规划功 能； 界面中建立互相垂直且有公共原点的两条数 轴， 构成X、 Y轴直角坐标系， 坐标内区域进行栅格 化处理， 建立栅格图幅划分待截割巷道断面； 在 栅格区域内， 使用任意选点的方式点取截割工艺 路径中每段起始点与结束点坐标数据， 每段截割 轨迹选点完成后自动生成两点坐标连线， 以此类 推直至完成全部截割工艺路径的规划； 选点坐标 过程中， 交互界面内置自动识别栅格交叉点功 能， 以及出现斜线或不规则的截割工艺路径坐标 系， 采用以截割头半径为最小步距进行X、 Y坐标 数据分段解算的控制策略， 实现对截割轨迹进行 优解处理。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115480863 A 2022.12.16 CN 115480863 A 1.一种基于智能交 互界面的掘进机截割轨 迹规划方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 步骤一、 配置Ethernet通讯网络主站控制系统， 内置嵌入综掘智能化监控软件平台作 为人机交互界面， 并提供巷道断面截割工艺路径规划入口通道， 触发后以弹窗形式呈现此 功能界面； 步骤二、 在人机交互界面， 建立互相垂直且有公共原点的两条数轴， 构成X、 Y轴直角坐 标系， 坐标轴提供刻度标尺， X、 Y坐标区域内以刻度标尺为分辨率进行栅格化处理， 建立栅 格图幅划分待截割巷道断面， X、 Y坐标刻度标尺数据为预设断面尺 寸数据自动生成， 栅格最 小分辨率为预设截割头半径 尺寸； 步骤三、 根据矿方提供的截割工艺规程中， 截割断面尺寸和截割工艺路径， 在栅格化图 幅区域内的X、 Y轴交叉点 或单元栅格中点处点击进 行选取截割轨迹中每段起始 点与结束点 并生成拐点 坐标数据； 每段截割轨迹点取完成后， 栅格化图幅将自动生成两点坐标连线， 并进行点选下一段 截割轨迹拐点坐标， 直至点选完成全部截割工艺路径的规划同时生成坐标连线， 同时将数 据进行编号打包， 通过网络通讯协 议发送至下位机执行控制器中驱动截割部进行截割掘进 作业； 选点坐标过程中， 人机交互界面具备对点选坐标数据进行识别与判断的自动识别栅格 交点优化控制策略， 即通过人工点选坐标数据分别与巷道 边界、 临近X、 Y轴栅格交叉点进 行 识别与判断， 并配比控制算法对点选的轨 迹坐标数据进行优化 解算。 2.根据权利要求1所述的一种基于智能交互界面的掘进机截割轨迹规划方法， 其特征 在于， 在构建X、 Y轴二 维直角坐标系时， 设掘进 巷道断面宽度为X， 高度为Y； 坐标内区域进 行 栅格化图幅处理， 建立栅格图幅划分待截割巷道断面各点坐标， 栅格最小分辨率为截割头 半径尺寸R， 每个单元栅格以截割头 半径作为边长， 栅格面积为S＝ R×R， 掘进巷道断面栅格 图幅总数为 通过计算 求得栅格坐标系并建立完整的栅格图幅。 3.根据权利要求1所述的一种基于智能交互界面的掘进机截割轨迹规划方法， 其特征 在于， 在栅格图幅区域内点选截割轨迹坐标点过程中， 根据巷道形状的不同或截割工艺规 程要求， 出现两点坐标连线生成为斜线截割轨迹的工艺路径时， 人机交互界面具有分段解 算的控制策 略， 采用以截割头半径为最小步距， 判断X、 Y坐标轴距离， 将两点坐标轨迹连线 距离最长的坐标轴分割成n条线段， 同时将 计算求得的线段数量n代入另一个坐标轴中进 行 优化解算， 求得每组线段两点坐标数据， 并生成X、 Y坐标轴分割后的n组起点与 终点坐标差 值； 设斜线截割轨迹起点坐标[Xa,Ya],终点坐标[Xb,Yb]， 截割头半径为R,那么， 截割轨迹X 坐标轴分段坐标 数据计算公式如下： 截割轨迹Y坐标轴分段坐标 数据计算公式如下： 在公式中， TRUNC为截小数取整函数， Xn,Yn为X,Y坐标轴分割解算后其中一组分段坐标权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115480863 A 2起点与终点的差值； 设需要执 行的当前分段坐标的终点 为Xbn， 每组分段坐标终点的计算公式如下： 在公式中， XRa为前一组水平截割轨迹或斜线轨迹分段解算的X轴的终点坐标， YRa为前一 组垂直截割轨 迹或斜线轨 迹分段解 算的X轴的终点 坐标。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115480863 A 3